std::atomic::is_always_lock_free为true的具体含义是什么？

首先需要明确：你混淆了两个完全不同的"锁"概念，C++标准中"无锁"描述里的「锁」特指软件层面的互斥锁，而你在汇编中看到的lock是CPU硬件层面的指令前缀，二者不属于同一范畴。你提到的「fetch_add这类读-改-写操作没有锁无法实现原子性」里的「锁」，通常指的是硬件层面的同步保障措施，和标准定义的无锁没有冲突。

std::atomic<T>::is_always_lock_free值为true的准确含义包括两点：

• 所有T类型的std::atomic实例的原子操作，都不需要依赖操作系统/运行时提供的软件互斥锁（如pthread_mutex、futex等）实现原子性，完全可以通过CPU原生支持的指令直接完成
• 不存在"部分场景用硬件指令、部分场景回退到软件锁"的情况，该类型的所有原子操作100%由硬件原生支持实现

对应你的示例说明 #

你代码中32位无符号整数的fetch_add操作，编译生成的lock inc是x86架构原生支持的原子读-改-写指令，原子性由CPU硬件的缓存一致性协议/总线锁直接保证，整个过程不需要调用任何加锁的库函数，也不会出现线程因等待软件锁释放而被挂起的情况，完全符合标准定义的无锁要求。

和非无锁实现的差异 #

如果原子类型不满足无锁要求（比如老款CPU不支持128位原子指令时，用std::atomic操作128位的自定义结构体），编译器会自动在原子操作前后插入软件互斥锁的加锁、解锁逻辑。此时如果持有锁的线程被操作系统调度挂起，其他所有尝试操作该原子变量的线程都会被阻塞，极端情况还会出现死锁，而无锁实现完全不存在这类问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HCSF